KR20180127910A - 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구 - Google Patents

Abstract

(과제) 신속하고 고정밀도로 절삭 블레이드의 상태 검출이 가능한 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구를 제공한다.
(해결 수단) 피가공물 (W) 을 유지하는 척 테이블 (20) 과, 척 테이블에 유지된 피가공물을 X 축 방향으로 절삭 이송하여 절삭하기 위한 원환상의 절삭날부 (14) 를 갖는 절삭 블레이드 (11) 를 장착한 절삭 유닛 (10) 과, 절삭 블레이드의 절삭날부의 상태를 검출하는 블레이드 검출 유닛을 포함하는 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구로서, 블레이드 검출 유닛은, 절삭 블레이드의 절삭날부의 외주단 (14a) 을 포함하는 외주부를 X 축 방향으로부터 촬상하는 촬상부 (51, 61) 와, 촬상부에 대치하여 절삭 블레이드의 절삭날부를 향하는 위치에 배치 형성된 발광부 (52, 62) 와, 촬상부가 촬상한 절삭날부의 그 외주부 화상으로부터 선단 형상의 상태를 판단하는 판단부 (41) 를 구비한다.

Description

절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구{CUTTING BLADE DETECTION MECHANISM OF CUTTING APPARATUS}

본 발명은, 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구에 관한 것이다.

IC, LSI 등의 디바이스가 표면에 복수 형성된 피가공물은, 이면이 연삭되어 소정의 두께로 형성되고, 다이싱 장치 등의 가공 장치에 의해 개개의 디바이스로 분할되어 휴대 전화, PC 등의 전자 기기에 이용된다. 여기서, 디바이스는, 예를 들어 QFN (Quad Flat Nonleaded Package) 이라고 하는 기술에 의해 패키징된다. 이와 같은 QFN 에 의해 구성된 패키지 기판은, 패키지의 수지 충전 공정 후의 다이싱 공정에 있어서, 회전하는 원반상의 절삭 블레이드에 의해 분할 예정 라인을 따라 절삭됨으로써 개개의 디바이스로 분할된다.

그런데, 패키지 기판의 절삭을 실시해 가면, 절삭 블레이드의 선단이 불균등하게 마모되는 편마모가 발생한다. 편마모가 진행되면, 어느 단계에서 패키지 기판의 분할시에 절삭 블레이드의 편마모된 선단 형상이 패키지 측면에 스커트상으로 남아 버려, 패키지로서 규격 사이즈 오버의 불량품이 되어 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 절삭 블레이드 선단의 마모 상태를 확인하면서 다이싱을 실시할 필요가 있다. 또, 불량품을 발생시키는 극단의 편마모까지 도달하지 않아도, 절삭 블레이드는 절삭을 반복함으로써 날카로움이 저하되어 가기 때문에, 마모에 의한 절삭 블레이드의 적절한 교환 시기를 알 수 있도록 하는 것이 요망된다.

그래서, 절삭 블레이드로 절삭되고, 그 절삭 상태에 의해 절삭 블레이드의 마모 상태가 검사되는 검사 재료와, 이 검사 재료에 전사된 절삭 블레이드의 절삭 상태를 관찰하는 관찰 수단을 구비하고, 절삭 블레이드의 마모 상태의 검사 그리고 교환의 요부 (要否) 의 판단을 실시할 수 있는 절삭 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

일본 공개특허공보 2007-296604호

그러나, 기존의 절삭 블레이드 검출 기구는, 절삭 블레이드의 마모 상태의 검사를 위해서 제품 가공 동작을 일차 정지시킬 필요가 있어, 제품 가공시의 다운 타임이 되어 버린다는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 종래에 비하여 신속하고 고정밀도로 절삭 블레이드의 상태 검출이 가능한 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 X 축 방향으로 절삭 이송하여 절삭하기 위한 원환상의 절삭날부를 갖는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드의 그 절삭날부의 상태를 검출하는 블레이드 검출 수단을 포함하는 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구로서, 그 블레이드 검출 수단은, 그 절삭 블레이드의 그 절삭날부의 외주단을 포함하는 외주부를 그 X 축 방향으로부터 촬상하는 촬상부와, 그 촬상부에 대치하여 그 절삭 블레이드의 그 절삭날부를 향하는 위치에 배치 형성된 발광부와, 그 촬상부가 촬상한 그 절삭날부의 그 외주부 화상으로부터 선단 형상의 상태를 판단하는 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구가 제공된다.

본 발명의 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구에 의하면, 절삭 블레이드의 외주단을 포함하는 외주부를, 절삭 이송의 방향인 X 축 방향으로부터 촬상하여, 그 화상으로부터 절삭 블레이드의 형상을 검출하여 상태를 판단하므로, 다운 타임을 최대한 줄여 고정밀도로 절삭 블레이드 선단 형상의 검출을 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구에 의하면, 종래와 비교하여 신속하고 고정밀도로 절삭 블레이드의 상태 검출을 실시할 수 있다.

도 1 은, 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이다.
도 2 는, 절삭 장치를 구성하는 절삭 수단의 사시도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 절삭 블레이드 검출 기구를 나타내는 측면도이다.
도 4 는, 제 2 실시형태의 절삭 블레이드 검출 기구를 나타내는 측면도이다.
도 5 는, 촬상부에 의해 촬상한, 초기 상태의 절삭 블레이드의 외주부 화상을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 촬상부에 의해 촬상한, 마모 상태의 절삭 블레이드의 외주부 화상을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 실시형태에 대해 설명한다. 도 1 은 본 실시형태의 절삭 장치의 사시도이고, 도 2 는 절삭 장치를 구성하는 절삭 수단의 사시도이다. 또한, 절삭 장치와 절삭 수단은, 도 1 및 도 2 에 나타내는 구성에 한정되는 것이 아니고, 절삭 블레이드에 의해 피가공물을 절삭하는 것이면, 어떠한 구성이어도 된다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 절삭 장치 (1) 에는, 피가공물 (W) 에 대응한 규격의 절삭 블레이드 (11) 를 구비하는 절삭 수단 (10) 이 형성된다. 절삭 장치 (1) 는, 절삭 블레이드 (11) 와 척 테이블 (20) 에 유지된 피가공물 (W) 을 상대적으로 이동시켜, 척 테이블 (20) 상의 피가공물 (W) 을 분할 예정 라인을 따라 절삭하도록 구성되어 있다. 피가공물 (W) 의 표면은, 격자상의 분할 예정 라인에 의해 복수의 영역으로 구획되어 있고, 구획된 각 영역에는 각종 디바이스가 형성되어 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 피가공물 (W) 의 이면에는 다이싱 테이프 (T) 가 첩착 (貼着) 되어 있고, 다이싱 테이프 (T) 의 외주에는 링 프레임 (F) 이 첩착되어 있다. 피가공물 (W) 은, 다이싱 테이프 (T) 를 개재하여 링 프레임 (F) 에 지지된 상태에서 절삭 장치 (1) 에 반입된다. 도 1 에서는, 외부로부터 절삭 장치 (1) 로의 피가공물 (W) 의 반입을 실시하는 반송 수단 등은 도시를 생략하고 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 기대 (21) 상에는, 척 테이블 (20) 을 X 축 방향으로 절삭 이송하는 절삭 이송 수단 (22) 이 형성되어 있다. 절삭 이송 수단 (22) 은, 기대 (21) 상에 배치되어 X 축 방향으로 연장되는 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (23) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (23) 에 슬라이드 가능하게 설치된 모터 구동의 X 축 테이블 (24) 을 가지고 있다. X 축 테이블 (24) 의 배면측에는, 도시되지 않은 너트부가 형성되고, 이 너트부에 볼 나사 (25) 가 나사 결합되어 있다. 볼 나사 (25) 의 일단부에 연결된 구동 모터 (26) 가 회전 구동됨으로써, 척 테이블 (20) 이 1 쌍의 가이드 레일 (23) 을 따라 X 축 방향으로 절삭 이송된다.

X 축 테이블 (24) 의 상부에는, 피가공물 (W) 을 유지하는 척 테이블 (20) 이 Z 축 둘레로 회전 가능하게 형성되어 있다. 척 테이블 (20) 에는, 포러스 세라믹재에 의해 유지면 (도시 생략) 이 형성되어 있고, 이 유지면에 발생하는 부압에 의해 피가공물 (W) 이 흡인 유지된다. 척 테이블 (20) 의 주위에는, 4 개의 클램프부 (27) 가 형성되어 있고, 각 클램프부 (27) 에 의해 피가공물 (W) 의 주위의 링 프레임 (F) 이 사방으로부터 협지 고정된다. 또, 기대 (21) 의 상면에는, X 축 방향으로의 척 테이블 (20) 의 이동 경로를 걸치도록 세워 설치한 도어형의 칼럼 (28) 이 형성되어 있다.

칼럼 (28) 에는, 절삭 수단 (10) 을 Y 축 방향으로 인덱스 이송하는 인덱스 이송 수단 (30) 과, 절삭 수단 (10) 을 Z 축 방향으로 절입 이송하는 절입 이송 수단 (31) 이 형성되어 있다. 인덱스 이송 수단 (30) 은, 칼럼 (28) 의 전면에 배치되어 Y 축 방향으로 연장되는 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (32) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (32) 에 슬라이드 가능하게 설치된 Y 축 테이블 (33) 을 가지고 있다. 절입 이송 수단 (31) 은, Y 축 테이블 (33) 상에 배치되어 Z 축 방향으로 연장되는 평행한 1 쌍의 가이드 레일 (34) 과, 1 쌍의 가이드 레일 (34) 에 슬라이드 가능하게 설치된 Z 축 테이블 (35) 을 가지고 있다.

각 Z 축 테이블 (35) 의 하부에는, 피가공물 (W) 을 절삭하는 절삭 수단 (10) 이 형성되어 있다. Y 축 테이블 (33) 및 Z 축 테이블 (35) 의 배면측에는, 각각 너트부가 형성되어 있고, 이들 너트부에 볼 나사 (36, 37) 가 나사 결합되어 있다. Y 축 테이블 (33) 용의 볼 나사 (36), Z 축 테이블 (35) 용의 볼 나사 (37) 의 일단부에는, 각각 구동 모터 (38, 39) 가 연결되어 있다. 구동 모터 (38) 에 의해 볼 나사 (36) 가 회전 구동됨으로써, 각 절삭 수단 (10) 이 가이드 레일 (32) 을 따라 Y 축 방향으로 이동된다. 또, 구동 모터 (39) 에 의해 볼 나사 (37) 가 회전 구동됨으로써, 각 절삭 수단 (10) 이 가이드 레일 (34) 을 따라 Z 축 방향으로 절입 이송된다.

절삭 수단 (10) 은, Y 축 방향에 대향하는 위치 관계로 쌍을 이루어 형성되어 있다. 쌍을 이루는 절삭 수단 (10) 은 거의 동일한 구성을 가지고 있고, 이하에서는 그 중 일방의 절삭 수단 (10) 을 대표하여 설명한다. 또한, 본 실시형태와는 달리, 절삭 수단 (10) 을 하나만 구비하는 타입의 절삭 장치에도 본 발명은 적용 가능하다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 절삭 수단 (10) 은, 하우징 (12) 에 의해 회전 가능하게 지지된 스핀들 (13) 을 가지고, 스핀들 (13) 의 선단부에 절삭 블레이드 (11) 가 장착되어 있다. 절삭 블레이드 (11) 는, 예를 들어 다이아몬드 지립을 결합제로 굳혀 원환상으로 성형된 절삭날부 (14) 를 가지고 있고, 허브 기대 (11a) 의 외주부에 절삭날부 (14) 가 고정되어 있다.

절삭 수단 (10) 에는, 절삭 블레이드 (11) 의 하반부를 돌출시킨 상태에서 절삭 블레이드 (11) 의 주위를 커버하는, 상자형의 블레이드 커버 (15) 가 형성되어 있다. 블레이드 커버 (15) 의 X 축 방향의 일측부로부터, 대략 L 자 형상을 이루어 절삭 블레이드 (11) 의 양측에 위치하는 1 쌍의 사이드 노즐 (16) 이 형성되어 있고, 사이드 노즐 (16) 로부터 절삭 블레이드 (11) 를 향하여 측방으로부터 세정수가 분사된다. 블레이드 커버 (15) 의 X 축 방향의 타측부에는, 샤워 노즐 (17) 및 프론트 노즐 (18) 이 형성되어 있고, 샤워 노즐 (17) 로부터 절삭 블레이드 (11) 를 향하여 X 축 방향으로부터 세정수가 분사되고, 프론트 노즐 (18) 로부터 피가공물 (W) (도 1) 을 향하여 세정수가 분사된다.

절삭 장치 (1) 는 각 부를 통괄 제어하는 제어 수단 (40) (도 1 참조) 을 갖는다. 제어 수단 (40) 에 의해, 절삭 수단 (10), 척 테이블 (20), 절삭 이송 수단 (22), 인덱스 이송 수단 (30), 절입 이송 수단 (31) 의 각각의 동작이 제어된다.

이상의 구성의 절삭 장치 (1) 로 절삭 가공을 실시할 때에는, 척 테이블 (20) 에 유지된 상태의 피가공물 (W) 을, 절삭 수단 (10) 으로 절삭 가공 가능한 가공 에어리어까지 반입하고 (도 1 에 나타내는 상태), 피가공물 (W) 의 분할 예정 라인의 상방에 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 가 위치하도록 위치 맞춤한다. 그리고, 절삭 블레이드 (11) 를 회전 구동시켜, 절입 이송 수단 (31) 에 의해 절삭 수단 (10) 을 Z 축 방향으로 소정의 절입 깊이까지 하강시킴과 함께, 절삭 이송 수단 (22) 에 의해 X 축 방향으로 피가공물 (W) 을 이동시키는 것에 의해, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 가 분할 예정 라인을 따라 피가공물 (W) 을 절삭 가공한다.

1 개의 분할 예정 라인에 대한 절삭이 완료되면, 인덱스 이송 수단 (30) 에 의해 Y 축 방향으로 피가공물 (W) 을 이동시켜, 미절삭된 분할 예정 라인의 상방에 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 를 위치시킨다. 그리고 상기와 마찬가지로 하여 분할 예정 라인을 따른 절삭 가공을 실시한다. Y 축 방향으로 나열되는 모든 분할 예정 라인을 따른 절삭이 완료되면, 척 테이블 (20) 을 Z 축 둘레로 90 도 회전시키고, 다시 Y 축 방향으로 나열되는 모든 분할 예정 라인을 따라 절삭을 실시한다. 이들 절삭이 완료되면, 피가공물 (W) 에 있어서의 격자상의 모든 분할 예정 라인이 절삭 가공이 완료된 상태가 되어, 분할 예정 라인에 의해 구획된 각 디바이스로 분할된다. 그리고, 가공 에어리어로부터 피가공물 (W) 을 반출하여, 절삭 장치 (1) 에 있어서의 가공 처리가 완료된다.

그런데, 절삭 가공이 반복되면, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 가 마모된다. 절삭 장치 (1) 는, 절삭날부 (14) 의 상태를 검출하는 블레이드 검출 수단을 구비하고 있고, 도 3 이하를 참조하여 그 상세를 설명한다.

제 1 실시형태에 관련된 블레이드 검출 수단을 도 3 에 나타낸다. 이 블레이드 검출 수단은, 절삭 수단 (10) 을 구성하는 블레이드 커버 (15) 의 내부에 형성된 촬상부 (51) 및 발광부 (52) 와, 제어 수단 (40) 의 기능으로서 포함되는 판단부 (41) 를 구비하고 있다.

촬상부 (51) 는, 피사체의 이미지를 연결하는 것이 가능한 촬상 광학계 (렌즈계) (53) 와, 촬상 광학계에 의해 형성된 이미지를 수광하는 촬상 소자 (54) 를 구비하고 있다. 촬상 소자 (54) 는, 촬상 광학계 (53) 에 의해 얻어진 광학적인 이미지로부터 광전 변환에 의해 화상 신호를 생성하고, 제어 수단 (40) 에 화상 신호를 보낸다. 제어 수단 (40) 은, 촬상 소자로부터 보내진 화상 신호를 처리하여 피사체의 화상 데이터를 생성하는 화상 처리부 (42) 와, 화상 데이터를 기억하는 기억부 (43) 를 구비하고 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 촬상부 (51) 는, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 에 대해 X 축 방향의 연장 상에 위치하고 있다. 보다 상세하게는, 촬상부 (51) 는, 촬상 광학계 (53) 의 광축을 대체로 X 축 방향을 향하게 하고 있고, Z 축 방향에 있어서 절삭날부 (14) 의 상측 가장자리와 거의 동일한 높이에 위치함과 함께, Y 축 방향에 있어서 절삭날부 (14) 와 거의 동일한 위치에 있다. 따라서, 촬상부 (51) 에 의해, 절삭날부 (14) 중 외주단 (14a) 을 포함하는 외주부를, X 축 방향으로부터 촬상 가능하다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 발광부 (52) 는, X 축 방향에 있어서 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 의 외주부를 사이에 두고 촬상부 (51) 에 대치하는 위치에 형성되어 있다. 발광부 (52) 는, LED 등의 광원과, 광원에서 발한 광을 X 축 방향에서 대치하는 촬상부 (51) 측을 향하게 하여 투광하는 투광부를 구비하고 있다.

즉, 촬상부 (51) 측으로부터 X 축 방향으로 관찰하면, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 가 관찰 시야 내의 바로 앞에 위치하고, 그 배후에 발광부 (52) 가 위치한다는 관계가 된다. 발광부 (52) 를 발광시킴으로써 촬상부 (51) 의 관찰 시야가 조명되어, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 의 외주부를 촬상부 (51) 에 의해 촬상하는 것이 가능해진다. 이 촬상한 화상에 기초하여 절삭날부 (14) 의 상태를 검출한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 촬상부 (51) 와 발광부 (52) 는 각각, 절삭 블레이드 (11) 의 직경의 범위로부터 X 축 방향으로 크게 돌출되지 않는 위치 (절삭날부 (14) 에 가까운 위치) 에 형성되어 있다. 따라서, 절삭 수단 (10) 을 X 축 방향으로 각별하게 대형화시키지 않고, 블레이드 커버 (15) 에 무리없이 들어가는 형태로, 양호한 스페이스 효율로 촬상부 (51) 와 발광부 (52) 가 배치되어 있다. 또, 촬상부 (51) 가 절삭날부 (14) 를 향하는 가까운 위치에 있기 때문에, 절삭날부 (14) 에 접근한 상태의 고정밀한 화상을 취득할 수 있다. 또한, 발광부 (52) 도 절삭날부 (14) 를 향하는 가까운 위치에 있기 때문에, 주위로의 쓸모없는 배광을 발생시키지 않고 양호한 효율의 조명을 실시할 수 있다.

또, 촬상부 (51) 와 발광부 (52) 는 각각, 절삭 수단 (10) 에 있어서의 사이드 노즐 (16), 샤워 노즐 (17) 및 프론트 노즐 (18) 로부터의 송수 (送水) 를 방해하지 않는 위치에 형성되어 있어, 절삭 수단 (10) 에 의한 절삭 가공에도 악영향을 미치는 경우가 없다.

절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 의 상태를 검출하는 사전 단계로서, 마모되기 전의 양호한 상태에 있는 절삭날부 (14) 의 외주부의 형상을 촬상부 (51) 로 촬상하여, 그 화상 데이터를 기억부 (43) 에 기억시켜 둔다. 이 화상 데이터가 참조용의 기준 화상이 된다. 예를 들어, 트루잉 (진원 형성) 으로 형상 수정하고, 날 세우기 드레스로 막힘을 해소한 직후의 절삭날부 (14) 의 상태를, 기준 화상을 촬영하는 타이밍으로 할 수 있다.

그리고, 절삭 블레이드 (11) 의 사용이 진행되고 나서 절삭날부 (14) 의 상태를 검사할 때에, 절삭날부 (14) 의 외주부의 형상을 촬상부 (51) 에서 촬상한다. 이 때의 촬상 조건은, 기준 화상을 취득할 때의 촬상 조건과 맞추는 것이 바람직하다. 사용이 진행된 절삭날부 (14) 의 외주부 화상과, 기억부 (43) 에 기억되어 있는 양호한 상태의 절삭날부 (14) 의 외주부 화상을 판단부 (41) 에서 비교하여, 절삭날부 (14) 가 양호한 상태로 유지되어 있는지의 여부를 판단한다.

촬상부 (51) 에 의한 절삭날부 (14) 의 외주부의 촬상과 판단부 (41) 에 의한 판단은, 절삭 장치 (1) 의 풀 오토 동작 중에 지정한 빈도로 실시한다. 구체적으로는, 풀 오토 동작 중에 있어서의 지정한 빈도로서, 절삭 블레이드 (11) 에 대해 셋업 동작을 실시하여 원점 위치가 설정된 후 등의 시점을 설정할 수 있다.

풀 오토 동작 중에서의 절삭날부 (14) 의 외주부의 촬상은, 스핀들 (13) 이 회전하는 상태에서 실시된다. 스핀들 (13) 의 회전 중에서도 절삭날부 (14) 의 전체 둘레에 걸쳐 명료한 촬상을 실시하도록, 발광부 (52) 의 발광과 촬상부 (51) 에 의한 촬상의 타이밍이 적절히 설정된다. 구체적으로는, 촬상부 (51) 에 의해 절삭날부 (14) 를 촬상 가능한 것은, 절삭 블레이드 (11) 의 회전 방향 중 일부분이다. 절삭 블레이드 (11) 의 단위 시간당의 회전 수와, 회전 방향에 있어서의 절삭날부 (14) 의 둘레 길이와, 촬상부 (51) 에 의해 촬상 가능한 절삭날부 (14) 의 회전 방향 범위 등의 조건에 기초하여, 절삭날부 (14) 의 전체 둘레에 걸친 촬영 화상을 취득 가능한 촬상의 횟수와 타이밍을 산출할 수 있다. 또한, 촬상부 (51) 에 의한 촬상의 타이밍과 동기시켜 발광부 (52) 를 간헐적으로 발광 (점멸) 시켜도 되고, 발광부 (52) 를 상시 발광시켜, 촬상부 (51) 측에 형성한 셔터의 개폐에 의해 발광부 (52) 로부터의 광의 입사를 컨트롤해도 된다.

또, 스핀들 (13) 의 회전 중에 있어서의 절삭날부 (14) 의 명료한 화상을 얻기 위해서, 촬상부 (51) 에서 촬상한 화상을 화상 처리부 (42) 에서 2 치화 처리한다. 이로써, 발광부 (52) 로부터의 발광이 절삭 블레이드 (11) 로 차단된 부분과, 절삭 블레이드 (11) 에 의해 차단되지 않고 촬상부 (51) 에 광이 도달한 부분의 콘트라스트가 명확해져서, 판단부 (41) 에 의한 절삭날부 (14) 의 마모 상태의 판단의 정밀도나 처리 속도가 향상된다.

도 5 는, 이상과 같은 촬상에 의해 얻어진, 양호한 상태에 있는 절삭날부 (14) 의 외주부 화상의 예이다. 도 6 은, 사용에 의해 마모가 발생한 절삭날부 (14) 의 외주부 화상의 예이다. 도 5 의 기준 화상이라는 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 도 6 의 검사시에는, 절삭날부 (14) 의 외주단 (14a) 의 모서리부 (Y 축 방향 및 Z 축 방향의 가장자리부) 가 부분적으로 크게 마모된 편마모 상태에 있다. 이 상태에서 절삭 블레이드 (11) 의 사용을 계속하면, 절삭날부 (14) 의 편마모 부분에서 절삭이 적정하게 진행되지 않고, 도 1 의 피가공물 (W) 로부터 분할되는 디바이스의 측면에 스커트상의 돌출 부분이 형성되거나, 디바이스의 분할 불량이 생기거나 할 우려가 있다.

판단부 (41) 는, 도 5 와 도 6 의 양 화상의 비교에 의해 현상황의 절삭날부 (14) 의 상태를 검출하고, 절삭날부 (14) 가 적정한 상태에 있는지의 여부를 판정한다. 화상의 판정에는 여러 가지 기준을 이용할 수 있다. 예를 들어, 화상의 전체적인 유사도를 템플릿 매칭으로 비교하거나, 허브 변환에 의해 화상의 특징을 추출하여 비교하거나 하는 것이 가능하다. 또한, 절삭날부 (14) 의 외주단 (14a) 뿐만 아니라, 절삭날부 (14) 의 Y 축 방향의 측면 상태에 대해서도, X 축 방향으로부터의 촬상에 의해 검사할 수 있다.

절삭날부 (14) 가 편마모 등에 의해 양호한 상태에 없는 것으로 판단부 (41) 가 판단한 경우, 제어 수단 (40) 은 소정의 처리를 실시한다. 예를 들어, 절삭 장치 (1) 를 조작하는 오퍼레이터에 대해, 알림 수단 (45) (도 1, 도 3 참조) 에 의해 에러 알림을 실시할 수 있다. 알림 수단 (45) 에 의한 알림은, 오퍼레이터가 조작하는 조작 패널로의 경고 표시, 절삭 장치 (1) 에 형성한 경고 램프의 점등이나 스피커로부터의 경고음 등, 임의의 내용을 선택할 수 있다. 또, 절삭날부 (14) 가 양호한 상태는 아닌 것으로 검출된 경우, 오퍼레이터로부터 절삭 가공의 개시가 지시되었을 때에, 절삭 가공을 실행하지 않게 할 수도 있다.

절삭날부 (14) 의 상태 검출의 정밀도는, 촬상부 (51) 에 의해 취득되는 화상 품질에 영향을 받는다. 먼저, 절삭날부 (14) 의 상태를 명확하게 식별하기 위해서는, 핀트가 맞는 선명한 화상일 것이 요구된다. 1 회의 촬상으로 핀트가 맞은 선명한 화상을 취득할 수 있는 것은, X 축 방향 중 촬상 광학계 (53) 의 피사계 심도의 범위 내뿐이다. 촬상 광학계 (53) 의 피사계 심도를 벗어나는 영역에서는, 불선명한 화상이 된다. 그 때문에, 촬상부 (51) 가 촬상 광학계 (53) 의 핀트 위치를 조정 가능한 합초 (合焦) 기능을 구비하도록 한 다음, 핀트 위치를 순차 조정하면서 X 축 방향의 전체를 커버하는 촬상을 실시함 (바꾸어 말하면, X 축 방향의 전체 초점 화상을 취득하는 것과 같은 형태로 촬상을 실시함) 으로써, X 축 방향의 넓은 범위에서 고정밀도로 절삭날부 (14) 의 상태를 식별 가능해진다. 단, 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 절삭 블레이드 (11) 가 정지된 상태에서는, 촬상부 (51) 에 대해 X 축 방향의 연장 상에 위치하여 촬상한 것은, 절삭날부 (14) 중 회전 방향의 일부분뿐이다. 그 때문에, 상기 서술한 바와 같이 절삭 블레이드 (11) 를 회전시켜, 촬상부 (51) 의 연장 상에 나타나는 절삭날부 (14) 의 영역을 적절히 변화시킴으로써, 절삭 블레이드 (11) 의 전체 둘레에 걸친 절삭날부 (14) 의 상태를 검출 가능해진다.

또, 절삭날부 (14) 의 외주부 화상이 고배율인 편이, 미세한 형상 변화의 검출 정밀도가 높아진다. 그 때문에, 촬상 광학계 (53) 가 촬상 배율을 변경 가능한 변배 (줌) 기능을 구비하도록 하여, 촬상 광학계 (53) 의 배율을 적절히 변경하여 촬상을 실시해도 된다. 예를 들어, 고배율일수록 검출 정밀도가 유리하지만, 그 반면에서 촬상 가능한 범위가 좁아지기 때문에, 절삭날부 (14) 의 모든 영역을 최고 배율로 촬상하면, 검사 시간이 길어질 우려가 있다. 그래서, 먼저 저배율에서의 촬상을 실시하여 절삭날부 (14) 의 외주부의 전체적인 상태를 파악한 다음, 절삭날부 (14) 의 외주단 (14a) 의 특정 지점을 고배율로 촬상하여 마모 상태의 미묘한 변화를 검출하거나 하는 사용 구분이 가능하다.

촬상부 (51) 에 의한 촬상은, 정지 (靜止) 화상의 취득에 한정되는 것이 아니고, 동영상의 취득도 가능하다. 절삭 블레이드 (11) 를 회전시키면서 동영상 촬영을 실시함으로써, 상기와 같은 절삭날부 (14) 의 형상의 변화에 더하여, Y 축 방향이나 Z 축 방향에 있어서의 절삭날부 (14) 의 흔들림 상태도 검출할 수 있다.

이상의 블레이드 검출 수단에 의한 절삭날부 (14) 의 상태 검출은, 절삭날부 (14) 에 대해 기계적 접촉을 수반하지 않는 광학적 관찰에 의해 실시되기 때문에, 제품 가공 동작 (절삭 장치 (1) 의 풀 오토 동작) 을 정지시키지 않고 절삭 수단 (10) 의 가동 상태인 채로 효율적으로 실행 가능하다. 블레이드 검출 수단에 의한 절삭날부 (14) 의 상태 검출을 실시하는 타이밍은 임의로 선택할 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 절삭 블레이드 (11) 의 셋업 동작 후 등에 절삭날부 (14) 의 상태 검출을 실시하면, 시간을 낭비하지 않고 효율적인 검출을 실현할 수 있다.

도 4 는, 제 2 실시형태에 관련된 블레이드 검출 수단을 나타내고 있다. 제 1 실시형태와 공통되는 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 도 4 에 나타내는 블레이드 검출 수단은, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 중, Z 축 방향의 하측 가장자리측의 외주부 화상을 X 축 방향으로부터 촬상하는 것이다. 촬상부 (61) 를 구성하는 촬상 광학계 (63) 및 촬상 소자 (64) 와, 발광부 (62) 에 대해서는, Z 축 방향에서 형성되어 있는 위치가 상이한 점 이외에는, 제 1 실시형태에 있어서의 촬상부 (51) (촬상 광학계 (53), 촬상 소자 (54)) 및 발광부 (52) 와 동일한 구성이다. 도 4 에서는, 촬상부 (61) 와 발광부 (62) 를 보기 쉽게 하기 위해서, 사이드 노즐 (16) (도 2, 도 3 참조) 의 도시를 생략하고 있지만, 촬상부 (61) 및 발광부 (62) 는 사이드 노즐 (16) 과 간섭하지 않는 상태에서 배치가 가능하다. 또한, 촬상부 (61) 를 사용하여 취득되는 절삭날부 (14) 의 외주부 화상은, 도 5 및 도 6 과는 반대로, 절삭날부 (14) 의 외주단 (14a) 이 하향이 된다.

이상의 제 1 및 제 2 실시형태는 모두, 절삭 블레이드 (11) 의 절삭날부 (14) 를, 절삭 이송 방향인 X 축 방향으로부터 촬상하는 것이다. 그 때문에, 절삭날부 (14) 중, 특히 외주단 (14a) 의 Y 축 방향의 양 가장자리 부분의 형상을 고정밀도로 검출할 수 있다. 예를 들어, 본 실시형태와는 달리, Y 축 방향으로부터 절삭날부 (14) 의 외주부를 촬상한 경우, 절삭 블레이드 (11) 의 직경 방향인 Z 축 방향의 마모량은 검출할 수 있지만, 절삭 블레이드 (11) 의 두께 방향인 Y 축 방향에 있어서의 마모의 편향 등은 식별이 어렵다. 이에 반해 본 실시형태에서는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 절삭날부 (14) 의 Z 축 방향의 마모 상태에 더하여, Y 축 방향의 양 가장자리부의 마모 상태도 판별이 가능하다. 상기 서술한 바와 같이, 절삭날부 (14) 의 Y 축 방향의 양 가장자리부의 형상은, 피가공물 (W) 에 대한 절삭 가공의 정밀도에 큰 영향을 미치기 때문에, 본 발명에 의한 절삭 블레이드 검출 기구에 의해 형상을 검사하는 것이, 절삭 장치에서의 가공 품질 향상에 유효하다. 게다가, 상기 서술한 바와 같이, 본 발명에 의한 절삭 블레이드 검출 기구는, 제품 가공시의 다운 타임이 되지 않고 검출이 가능하여, 작업 효율 면에서도 우수하다.

상기 실시형태에서는, 절삭 블레이드 (11) 로서 허브 기대 (11a) 에 절삭날부 (14) 를 고정시킨 허브 블레이드를 예시하여 설명했지만, 이 구성에 한정되지 않는다. 절삭 블레이드는, 허브리스 타입의 와셔 블레이드여도 된다.

척 테이블 (20) 은 흡인 척식의 테이블에 한정되지 않고, 정전 척식의 테이블이어도 된다.

절삭 블레이드에 의해 실시하는 절삭 가공은, 분할 예정 라인을 따른 피가공물의 분할에 한정되는 것이 아니고, 절삭 방식의 엣지 트리밍이어도 된다.

또, 가공 대상의 피가공물로서 가공의 종류에 따라, 예를 들어, 반도체 디바이스 웨이퍼, 광 디바이스 웨이퍼, 패키지 기판, 반도체 기판, 무기 재료 기판, 산화물 웨이퍼, 생 (生) 세라믹스 기판, 압전 기판 등의 각종 워크가 사용되어도 된다. 반도체 디바이스 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후의 실리콘 웨이퍼나 화합물 반도체 웨이퍼가 사용되어도 된다. 광 디바이스 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후의 사파이어 웨이퍼나 실리콘 카바이드 웨이퍼가 사용되어도 된다. 또, 패키지 기판으로는 CSP (Chip Size Package) 기판, 반도체 기판으로는 실리콘이나 갈륨비소 등, 무기 재료 기판으로는 사파이어, 세라믹스, 유리 등이 사용되어도 된다. 또한, 산화물 웨이퍼로는, 디바이스 형성 후 또는 디바이스 형성 전의 리튬탄탈레이트, 리튬나이오베이트가 사용되어도 된다.

또, 본 발명의 실시형태를 설명했지만, 본 발명의 다른 실시형태로서, 상기 실시형태 및 변형예를 전체적 또는 부분적으로 조합한 것이어도 된다.

또, 본 발명의 실시형태는 상기의 실시형태 및 변형예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양하게 변경, 치환, 변형되어도 된다. 나아가서는, 기술의 진보 또는 파생하는 다른 기술에 의해, 본 발명의 기술적 사상을 다른 방법으로 실현할 수 있으면, 그 방법을 이용하여 실시되어도 된다. 따라서, 특허 청구의 범위는, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 포함될 수 있는 모든 실시형태를 커버하고 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구는, 절삭 이송 방향으로부터 촬상한 절삭날부의 외주부 화상에 기초하여 절삭날부의 선단 형상의 상태를 판단하는 것으로, 이것에 의해 고정밀도로 신속한 절삭 블레이드의 상태 검사가 가능하게 되어, 절삭 장치에 있어서의 가공성이나 생산성의 향상에 기여할 수 있다.

1 : 절삭 장치
10 : 절삭 수단
11 : 절삭 블레이드
12 : 하우징
13 : 스핀들
14 : 절삭날부
14a : 외주단
15 : 블레이드 커버
20 : 척 테이블
21 : 기대
22 : 절삭 이송 수단
24 : X 축 테이블
30 : 인덱스 이송 수단
31 : 절입 이송 수단
33 : Y 축 테이블
35 : Z 축 테이블
40 : 제어 수단
41 : 판단부 (블레이드 검출 수단)
42 : 화상 처리부
43 : 기억부
51 : 촬상부 (블레이드 검출 수단)
52 : 발광부 (블레이드 검출 수단)
53 : 촬상 광학계
54 : 촬상 소자
61 : 촬상부 (블레이드 검출 수단)
62 : 발광부 (블레이드 검출 수단)
63 : 촬상 광학계
64 : 촬상 소자
W : 피가공물

Claims (1)

1. 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 그 척 테이블에 유지된 피가공물을 X 축 방향으로 절삭 이송하여 절삭하기 위한 원환상의 절삭날부를 갖는 절삭 블레이드를 장착한 절삭 수단과, 그 절삭 블레이드의 그 절삭날부의 상태를 검출하는 블레이드 검출 수단을 포함하는 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구로서,
   그 블레이드 검출 수단은,
   그 절삭 블레이드의 그 절삭날부의 외주단을 포함하는 외주부를 그 X 축 방향으로부터 촬상하는 촬상부와,
   그 촬상부에 대치하여 그 절삭 블레이드의 그 절삭날부를 향하는 위치에 배치 형성된 발광부와,
   그 촬상부가 촬상한 그 절삭날부의 그 외주부 화상으로부터 선단 형상의 상태를 판단하는 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 절삭 장치의 절삭 블레이드 검출 기구.

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